19.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)使用了如圖甲所示的裝置,在實驗過程中:
(1)為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)保持F不變(選填“m”、“a”、“F”);為了直觀地判斷加速度a與質(zhì)量m的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)作a-$\frac{1}{m}$圖象(選填“a-m”“a-$\frac{1}{m}$”).
(2)如圖甲所示為該同學(xué)實驗操作示意圖,其中有幾處還需要改進的地方,請你找出兩處并分別寫出:a.應(yīng)使用交流電源b.細繩應(yīng)與長木板平行
(3)該同學(xué)改正實驗裝置后順利完成了實驗.如圖乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(交變電源頻率為50赫茲,紙帶上每打5個點取一個計數(shù)點),其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.則打C點時小車的速度為1.24m/s,小車的加速度是6.22m/s2.(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

分析 (1)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,研究三者關(guān)系必須運用控制變量法,正確理解控制變量法的應(yīng)用即可解答;
(2)從減小誤差角度考慮,要適當使長木板的右端墊高,為了平衡摩擦力;要使小車前段的細線與長木板平行,打點計時器應(yīng)該接交流電源;
(3)利用勻變速直線運動的兩個推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度.

解答 解:(1)為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)保持F不變;
為了直觀地判斷加速度a與質(zhì)量m的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)作應(yīng)作出直線圖形.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出a-$\frac{1}{m}$圖象.
(2)要使小車前段的細線與長木板平行,使小車運動過程中所受的拉力始終等于繩子的拉力,打點計時器應(yīng)該接交流電源;
(3)每打5個點取一個計數(shù)點,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,
小車通過C點的速度vc=$\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.2787-0.0307}{0.2}$=1.24m/s.
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:xCD-xAB=2a1T2
xDE-xBC=2a2T2
為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值
得:a=$\frac{1}{2}$(a1+a2
解得:a=6.22m/s2
故答案為:(1)F,a-$\frac{1}{m}$;
(2)①應(yīng)使用交流電源 ②細繩應(yīng)與長木板平行;
(3)1.24; 6.22

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握平衡摩擦力的方法,紙帶的處理.要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用.

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B.不管下端是何極性,兩棒均相互靠近
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